鉛筆熱轉印工藝改善與質量標準制定

甘敏

【摘 要】為確保鉛筆熱轉印工藝質量得到改善，既需要嚴格控制熱轉印離型層脫離的極限溫度以避免對鉛筆膠粘牢固性造成影響，同時還需嚴格控制離型層、印刷層的厚度以使印刷質量與效果得到保證。熱轉印圖案在外觀方面應嚴格遵照質量標準，不得出現白點、氣泡等問題。本文對某文具用品公司的熱轉印類鉛筆存在的不良率較高問題進行分析，提出了工藝改善措施和質量標準，為后續熱轉印鉛筆的生產提供了參考和指導意見。

【關鍵詞】熱轉印;質量標準;工藝改善

中圖分類號： TS85文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）16-0024-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.16.010

0 引言

熱轉印工藝在鉛筆制造行業有著廣泛應用，經過改良的熱轉印工藝在制程穩定性方面得到明顯提升，使得熱轉印工序的合格率也隨之上升，如此既避免了不必要的熱轉印材料浪費，同時也極大提升了鉛筆的生產效率，使得現有熱轉印附著力和完整性問題得到了有效解決。另外，鉛筆熱轉印工藝突破了原有產品工藝的瓶頸，使得產品的生產質量和效率得到了更全面的保障，更好的滿足了目前市場的需求。為使企業經濟效益得到提升和保障，企業管理人員及技術人員應對鉛筆熱轉印工藝的改善工作給予足夠重視。

1 項目概況

上海某文教用品公司生產的熱轉印類鉛筆一度由于熱轉印工藝制程不良率較高，存在較嚴重的質量缺陷，經常出現轉印不完整、露白點或者轉印產生氣泡等現象，這種制程不良率一般在25%左右。為此開始致力于改善鉛筆熱轉印工藝，并且制定出相應的質量標準，以保證產品穩定生產，加強質量控制，進一步提高客戶滿意度。而如何進行有效的工藝改善就顯得極為關鍵。實際工藝改善的過程中結合了以往的經驗以及客戶對產品的要求，采用改進的配方以及技術參數，優化了溫度以及壓力范圍。

2 熱轉印工藝介紹

2.1 工藝原理及應用

熱轉印工藝是指帶有黏著劑的圖文內容，在一定熱量與壓力的共同作用下將印花膜上承載的圖案粘在承印物表面的特殊印刷技術。為使熱轉印工藝質量有所保證，熱轉印膜必須具備較好的圖理性與黏著性，并且圖文內容細致優美，在離開載體膜的過程中，圖文內容應具備整體性，在黏著于制品表面時，也具備較強的黏著力，以便使熱轉印質量滿足持久性與易操作性的要求。[1]

此類工藝被廣泛應用于較難印刷的物件中，并且能夠在層次較多的塑料制品上與衣物上燙印。在使用鉛筆材料時若要使印刷色彩更加鮮艷且圖文內容更加清晰，層次更加豐富，熱轉印工藝無疑是最好的選擇。

2.2 熱轉印膜結構

熱轉印膜主要由基材層、離型層、印刷層與膠黏層組成。

基材層是油墨與膠粘劑的載體，在使用期間必須滿足耐高溫、耐高壓與形變量較低的要求;離型層主要是介于基層與印刷層之間的結構，在常溫環境中可保持固態，當溫度達到臨界值，便能夠借由融化使印刷層脫離基材層;印刷層則是彩色油墨的本體，更是繪制各種圖案的基層，要求在圖文表現方面細膩且富有層次感;而膠黏層是確保印刷層與承印物表面結合達到一定強度的結合層，在膠黏劑選擇方面要求與承印材料表面相匹配。

3 關鍵質量點及其改進

3.1 離型層松緊度

熱轉印花膜是目前陶瓷、塑料與衣物等制品表面印刷圖文所必須的技術，為避免印刷層圖文清晰度、整體性、層次性等要求受到影響，在離型層膠黏劑選擇過程中，必須確保在一定熱量環境中保持較好的松緊度，避免對印刷層造成損害，才能使熱轉印質量得以保障，而這也是決定此類工藝能夠在工業環境中大范圍應用的關鍵要素。

熱轉印花膜參數與選材等條件尚不清晰時，為確保離型層松緊度能夠被更好的了解，在定量與定性測試過程中離型層的松緊度數據便只能從熱轉印的完整性與膠黏脫離程度進行判斷，通常來說若溫度達到印刷極限，離型層脫離性越好，則熱轉印花膜質量越好。但出于鉛筆表面油漆層的耐高溫局限性影響，具體溫度標準的設定便更應該得到注重。鉛筆廠商應結合實際情況分辨潛在的影響要素，并根據試驗分析等方法判斷適宜的材料與極限取值，例如，結合以往熱轉印生產資料參數與筆桿表面油漆耐熱性特點可知，離型層脫離的極限溫度值只要達到150℃及以上，即能使印刷圖案從基材層脫落，并且不會對筆桿油漆造成損害，使鉛筆固定整體性與膠粘牢固性免受影響。[2]

另外在確定離型層涂布厚度時，要確保離型層膠粘劑能夠在常溫期間保持較牢固狀態，既不能過厚也不能過薄。根據以往經驗，若是離型層過厚會導致印刷層極易脫離基材層，或是在離型層中產生氣泡等可能影響熱轉印工藝質量的不利因素，甚至還可能導致印刷層反粘，使熱轉印花膜無法使用;而離型層若是過薄，則極易在熱熔影響下受基材層影響，使圖文內容無法完全黏著于承印材料表面，如此無疑會造成大量的材料浪費，使工藝質量水準嚴重受到影響。綜合調查資料與試驗結果可知，目前離型層涂布厚度最好控制在3μm～7μm區間內，并且根據印刷環境與承印材料的實際狀況不同，單獨擬定項目松緊度驗收標準，落實相關檢測措施，才能使鉛筆熱轉印生產效率與質量得以保障，鞏固相關產品在市場中的地位。

3.2 印刷層附著力

熱轉印花膜應用于工業生產期間如何提高印刷層的黏著強度并且圖文內容完整性與層次性不會受到影響是判定熱轉印技術質量的關鍵要素。除了考慮印刷層的黏著強度等特性，在鉛筆的搬運和裝卸等過程中都應當采取完善的保護措施，避免材料受摩擦或碰撞影響，使后續熱轉印圖案繪制質量受影響。而對于印刷層與膠黏層附著力的要求，查看我國目前產業規范可知并無對此類數據有強制性的核查標準，所以在選購材料時需要供需雙方進行深入協商，結合以往經驗與市場要求判斷附著力的極限與規格，確保生產品質在激烈的市場環境中能夠提供更好的銷售優勢，才能直接確定選擇方案，以便熱轉印花膜的供應質量能持續滿足工業生產的要求。

根據本項目的要求，在選擇印刷層與膠黏層材料時，主要通過強力膠帶對材料進行區域式測試，結合傳統熱轉印花膜原材料與生產工藝，通過測試發現有85%以上的印刷面受到了不同程度的損壞，可見以往的熱轉印技術無法滿足目前產品質量要求。而在選擇更加適宜的熱轉印方法與工藝參數期間，對比多組印刷試驗，并借由筆桿進行測試驗證，總結出影響印刷層膠黏性質量的兩個主要因素是筆桿表面油漆與膠黏劑的匹配度。

（1）筆桿表面油漆：不同的熱轉印技術與承印材料在筆桿油漆選擇方面都有不同的配方。我國多數鉛筆廠商在油漆配方方面都具備保密性，若要明確哪一種更適用于熱轉印技術的落實，鉛筆廠商只能對不同鉛筆型號進行逐一試驗，并且還需要油漆供應商提供化學資料，以便調配出更適用的膠黏劑，使印刷層的膠黏強度與質量得以顯著增強。

（2）膠黏劑的匹配度：膠黏層操作過程中，涂布的厚度也同樣影響了印刷層的附著力，期間測試人員需要經過不同膠黏劑對不同膠黏劑厚度的熱轉印花膜樣品進行測試，避免離型層與膠黏層相互影響，并最終確定適宜的涂布厚度，經由膠帶測試過程而不會受損才能使產品印刷質量有所保證。

3.3 外觀影響

隨著我國經濟體系的飛速發展，熱轉印產品市場環境中消費者對產品印刷效果的要求也在不斷攀升，憑借以往的熱轉印工藝已經很難再打開銷售市場，因此為確保經濟利益與產品認可度得以維持，必須增強熱轉印工藝質量的可控性，并擬定更嚴格的審查制度，才能使熱轉印圖文在外觀與工藝水準方面得以提升。[3]

參考傳統鉛筆熱轉印工藝資料，可知在檢查過程中，測試人員通常選用強力膠帶隨機選擇3～5處進行膠黏性試驗，在反復按平并揭開期間應確保與膠帶接觸的筆桿無氣泡等問題，并且印刷層涂料脫離面積不超過0.3mm2，受損部位少于4個，以確保熱轉印技術質量處于可接受范圍。

4 質量標準制定

綜合考慮鉛筆熱轉印工藝標準與質量影響要素，在制定質量標準時需要從以下幾個方面逐項分析，才能確保鉛筆熱轉印工藝質量可控。圖2為部分質量標準說明。

（1）為確保熱轉印質量，需認真核對熱轉印花膜字跡、圖案位置是否端正，而圖案色差、著墨均勻性是否貼合印刷要求，能夠在承印物上形成清晰的圖案。

（2）熱轉印花膜質量鑒定時，需查看材質的選用與圖案尺寸是否滿足承印物效果圖要求，可通過目測與比例校對的方法判定適宜性。

（3）產品條形碼制作期間，需確保條形碼字跡清晰，且具備可掃描的功能性要求，通過掃描設備可準確得知產品的信息，才能確保此類熱轉印要求得以滿足。

（4）熱轉印花膜制作過程中，測試者需認真審核膜與鉛筆直接的接觸點是否滿足均勻且刻畫清晰的要求，期間可選用隨機抽查法，判斷接觸點不良等問題出現的概率。

（5）為確保鉛筆轉印膜牢固程度，測試人員需在筆桿表面隨機挑選3處（鉛筆兩端各2cm及接縫處除外），用2cm寬的3M膠帶垂直粘附，將膠帶按平，反復按壓確保膠帶與筆桿接觸不能存有氣泡。執行上述操作后停留4～6s然后垂直下拉鉛筆，測試人員根據熱轉印圖案判定圖文內容是否完整，若熱轉印部位白點面積小于0.2mm2，則可證明熱轉印花膜牢固度滿足要求。實驗期間測試人員要選定多組成品同時測試，以便滿足復數審查的要求，使審查水準真實可靠。

（6）安全性：在檢查鉛筆熱轉印技術過程中，應認真核對各國對熱轉印數據擬定的標準與法規，而后通過外檢的措施判斷熱轉印質量是否符合要求。期間還需遵照《全自動熱轉印機安全操作規程》內容加強技術操作的管理。[4]

5 結語

新的鉛筆熱轉印工藝與檢測標準確保了圖文內容層次性與完整性滿足相關質量要求，并且在市場環境中得到消費者認可，使鉛筆熱轉印產品能夠突破現有技術瓶頸。經由改進后的工藝，產品在合格率方面得到了顯著提升，使原有的75%合格率提升至99%，極大縮減了轉印膜材料的損耗量，同時憑借質量監管標準的制定有效縮減了95%的進貨檢驗時間，使得產品生產效率得以持續提升的同時，極大縮減了人力成本，降低了原料入庫的等待耗時。

【參考文獻】

[1]胡建.介紹三種熱轉移印花工藝[J].絲網印刷，2017（3）：17-19.

[2]黃雪紅，李媛.雙面法蘭絨數碼熱轉移印花的探討[J].針織工業，2017（6）.

[3]黃文克.市場新寵——高清熱轉印膜[J].絲網印刷，2017（9）：22-24.

[4]任懷燕，楊振永，姚瑞先，et al.熱升華轉印紙技術及其發展[J].華東紙業，2015，46（2）

[5]張道亮，馮國春.一種熱轉印專用水性纖維涂料及其制作方法，2017.